ALPHA-KETOGLUTARATE: MGA KATANGIAN, PAG-ANDAR AT APLIKASYON - CHEMISTRY - 2025

Ang alpha - ketoglutarate ay isang organikong asin na ginawa mula sa paghiwalay ng acid-ketoglutaric. Ito ay isang tambalang mayroong medikal na paggamit, at naroroon din ito sa mga eukaryotic at prokaryotic cells, na bumubuo ng bahagi ng Krebs cycle (ng citric acid o tricarboxylic acid).

Ang siklo na ito ay may kahalagahan ng biyolohikal na kahalagahan, dahil ito ay kumikilos bilang isang tagapamagitan sa pagitan ng glycolysis at ang electronic transport chain, na siya namang nauugnay sa oxidative phosphorylation, isang proseso na responsable para sa metabolic production ng ATP.

Ang pormula ng istruktura ng alpha-ketoglutarate anion. Ang dalawang negatibong singil nito ay dapat na balansehin sa pamamagitan ng pagkakaroon ng mga cations, na nagbibigay ng isang asin. Pinagmulan: NEUROtiker / Pampublikong domain

Ang Alpha-ketoglutarate ay pinamamahalaan ng intravenously, upang maiwasan ang mga pinsala sa puso sa panahon ng mga operasyon sa cardiac, na nauugnay sa mga problema sa daloy ng dugo. Ginagamit din ito upang maiwasan ang pagkasira ng kalamnan, bilang isang resulta ng operasyon o trauma.

Ginagamit ito sa paggawa ng mga gamot para sa mga sakit sa bato, sakit sa bituka at tiyan, pati na rin para sa maraming mga kondisyon; gayunpaman, ang pang-agham na katibayan para sa mga gamit na ito ay mahina at kulang.

Ginagampanan ng asin na ito ang maraming mga pag-andar, kasama na ang henerasyon ng mga amino acid, tulad ng proline, glutamine at glutamic acid. Nakikialam din ito sa mga immunological na proseso, at sa pagpapabuti ng istraktura at paggana ng sistema ng buto.

Ari-arian

Hitsura

Puting pulbos o mala-kristal na dilaw na pulbos.

Magkasingkahulugan

α-ketoglutarate, 2-oxoglutarate, at 2-ketoglutarate.

IUPAC ginustong pangalan: 2-oxo-pentanedioate.

Mass ng Molar

144.08 g / mol

Formula ng molekular

C ₅ H ₄ O ₅ ^2-

Tandaan na ito ay isang anion, na kailangang samahan ng isang cation upang mabalanse ang negatibong singil nito; maging Na ⁺ , K ⁺ , Ca ²⁺ o iba pa.

Pagkakatunaw ng tubig

56.5 g / L

Temperatura ng pagkatunaw

113 - 115 ºC

Punto ng pag-kulo

Nabubulok ito bago kumukulo.

Mga Tampok

Krebs cycle

Ang Alpha-ketoglutarate ay isang tambalan na bahagi ng ikot ng Krebs. Ito ay nabuo mula sa pagkilos ng enzyme isocitrate dehydrogenase sa isocitrate kasama ang henerasyon ng NADH at CO ₂ . Bukod dito, ang alpha-ketoglutarate ay isang site ng pagsasama sa cycle ng Krebs ng glutamic acid, isang amino acid.

Ang glutamic acid ay binago sa alpha-ketoglutarate, ito ay isang paraan upang maiwasan ang pag-ubos ng mga sangkap ng Krebs cycle. Ang mga landas na natutupad ang pagpapaandar na ito ay tinatawag na anaplerotic. Kasunod nito, ang alpha-ketoglutarate ay na-convert sa succinyl CoA.

Ang Alpha-ketoglutarate ay isang pagtukoy kadahilanan sa bilis ng siklo ng Krebs at kasangkot sa maraming mga metabolic path. Ito rin ay isang mapagkukunan ng enerhiya para sa pag-andar ng cell, tulad ng nangyari sa mga selula ng bituka.

Sintesis ng mga amino acid

Ang Alpha-ketoglutarate ay kasangkot nang direkta o hindi tuwirang sa pagbuo ng iba't ibang mga amino acid. Kapag naroroon sa diyeta, ito ay na-convert sa mga cell ng bituka (enterocytes) sa proline at leucine, bukod sa iba pang mga amino acid.

Ang Alpha-ketoglutarate ay isang mapagkukunan para sa synthesis ng glutamine at glutamic acid (glutamate); amino acid na nagpapasigla ng protina synthesis. Ang glutamate, isang neutral transmitter, ay pinakawalan mula sa mga pagtatapos ng nerve sa tissue ng buto, at sa proseso ng pagsasama ng amine sa alpha-ketoglutarate, ay gumagawa ng prolema.

Ang Proline ay isang mahalagang amino acid para sa synthesis ng collagen: isang fibrous protein na napakalaki ng mga mammal at bahagi ng balat, buto, tendon, kartilago at ngipin.

Sa kabilang banda, ang alpha-ketoglutarate ay namumuno sa pagbabagong-anyo ng proline sa hydroxyproline. Ito ay nagiging sanhi ng pagbabagong-anyo ng procollagen sa collagen, at ang pagbuo ng matrix ng buto.

Ang Alpha-ketoglutarate ay nag-activate ng prolidase, isang enzyme na kasangkot sa pag-recycle ng proline. Bilang karagdagan, nakakaimpluwensya ito sa tisyu ng buto sa pamamagitan ng pagkilos ng glutamate at glutamine.

Ang mga amino acid ay nag-activate ng synthesis ng mga amino acid ornithine at arginine, na pinasisigla ang pagtatago ng paglago ng hormone.

Transportasyon ng Nitrogen

Ang Alpha-ketoglutarate ay kasangkot sa proseso ng transportasyon at pagtanggal ng nitrogen na ginawa ng mga cell. Ang mga pangkat na amino na naroroon sa mga amino acid ay inilipat sa alpha-ketoglutarate sa pamamagitan ng isang proseso ng transamination. Ang mga pangkat na amino ay pagkatapos ay inilipat sa atay.

Sa atay, nangyayari ang siklo ng urea. Ang huli at ammonium (NH ₄ ⁺ ) ay ang pangunahing paraan ng pag-aalis ng nitrogen sa ihi. Bilang karagdagan, ang alpha-ketoglutarate ay gumaganap ng isang mahalagang papel sa detoxification ng nitrogen nitrogen.

Kahabaan at pagtanda

Ang Alpha-ketoglutarate ay kumikilos sa pamamagitan ng pagtaas ng pag-asa sa buhay sa Caenorhabditis elegans na worm, na kumikilos partikular sa TOR (target ng rapamycin) complex. Ang kumplikadong ito ay nauugnay sa mga sakit na nagpapataas ng kanilang saklaw sa panahon ng pagtanda ng mga tao.

Ang isang anyo ng TOR, TORC1, ay ipinapahiwatig sa simula ng diyabetis, sakit sa puso, at kanser sa katandaan. Ang TORC1 ay nakilala bilang ang ugnayan sa pagitan ng cellular senescence at ang henerasyon ng mga sakit na ito.

Ang Alpha-ketoglutarate ay lilitaw na gumaganap ng isang papel sa pagsugpo ng TOR complex, samakatuwid ito ay may mahalagang papel sa pagtaas ng pag-asa sa buhay sa mga tao. Ang paglanghap ng TORC1 sa mga matatandang tao ay binabawasan ang saklaw ng mga impeksyon.

Pag-andar ng Antioxidant

Ang Alpha-ketoglutarate ay kumikilos bilang isang ahente ng antioxidant, na magagawang tumugon sa hydrogen peroxide upang mabuo ang succinate, tubig, at carbon dioxide. Bilang karagdagan, may kakayahang umepekto sa iba pang mga sangkap ng mga reaktibo na species ng oxygen (ROS).

Pinapaginhawa ang stress ng oxidative, na kumikilos bilang isang mapagkukunan ng enerhiya at antioxidant sa mga cell ng mammalian. Pinatataas din nito ang kapasidad ng antioxidant sa pamamagitan ng pagtaguyod ng synthesis ng glutamine.

Aplikasyon

Sa mga hayop

Ang Alpha-ketoglutarate ay ibinibigay sa mga turkey, baboy at daga, na nagreresulta sa isang pagpapabuti sa kalidad ng buto, na maaaring sanhi ng positibong epekto ng pagtaas ng produksyon ng glutamo, dahil ito ay kasangkot sa regulasyon ng metabolismo ng buto.

Gayundin, ang pagtaas ng syntagen ng kolagen, bilang isang resulta ng isang mas malaking supply ng proline. Ang mga hayop na ginagamot ng alpha-ketoglutarate ay nagpapakita ng pagtaas ng timbang, haba, density ng buto, nilalaman ng buto ng mineral, at nababanat na lakas ng buto.

Sa mga tao

Ang Alpha-ketoglutarate ay naisip na makatulong na madagdagan ang synthesis ng protina ng kalamnan sa mga pasyente ng postoperative, pati na rin mapabuti ang metabolismo ng amino acid sa mga pasyente ng dialysis.

Ibinibigay ito ng mga doktor sa mga pasyente sa panahon ng operasyon ng puso upang maiwasan ang pinsala sa puso, at upang maiwasan din ang pagkasira ng kalamnan pagkatapos ng operasyon. Ang compound ay tumutulong sa paggawa ng kalamnan tissue at pagalingin ang mga sugat.

Ang Alpha-ketoglutarate ay ginamit para sa iba't ibang mga layunin at kundisyon sa mga tao, tulad ng upang makatulong na labanan ang mga impeksyon sa bakterya, mga problema sa atay, mga katarata, at upang mapabuti ang pagproseso ng protina ng mga pasyente ng dialysis. Tumutulong din ito na mapagbuti ang pagganap ng atletiko.

Mga Sanggunian

1. Wikipedia. (2020). alpha-Ketoglutaric acid. Nabawi mula sa: en.wikipedia.org
2. Wu, N., Yang, M., Gaur, U., Xu, H., Yao, Y., & Li, D. (2016). Alpha-Ketoglutarate: Mga Pag-andar ng Physiological at Aplikasyon. Biomolecules at therapeutics, 24 (1), 1–8. doi.org/10.4062/biomolther.2015.078
3. National Center para sa Impormasyon sa Biotechnology. (2020). Alpha-Ketoglutarate. PubChem Database., CID = 164533. Nabawi mula sa: pubchem.ncbi.nlm.nih.gov
4. WebMD LLC. (2019). Alpha-ketoglutarate (AKG). Nabawi mula sa: webmd.com
5. Shaojuan Liu et al. (2018). Ang Antioxidative Function ng Alpha-Ketoglutarate at ang mga Aplikasyon nito. doi.org/10.1155/2018/3408467
6. Barbara Beer et al. (2017). Sa vitro metabolic engineering para sa paggawa ng α-ketoglutarate. doi.org/10.1016/j.ymben.2017.02.011
7. Royal Society of Chemistry. (2020). α-Ketoglutaric acid. Nabawi mula sa: chemspider.com